JP2010249462A - 建物の通気システム - Google Patents

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Abstract

【課題】建物内空間において体感温度を好適に調整し、しかも省エネルギ効果を得る。
【解決手段】建物10において、居室12の外壁21には窓部22が形成されており、その窓部22にはサッシ戸装置24とシャッタ装置31とが設けられている。居室12にはサーモグラフィ55が設けられており、サーモグラフィ55により人の顔や手の各表面温度が検出される。サーモグラフィ55の検出信号は居室サーバに対して出力される。居室サーバはその検出信号に基づいて人の顔や手の各表面温度を算出し、手の表面温度に基づいて居室12の通気を行うか否かの判定を行う。そして、通気を行う場合、サッシ戸装置24により窓部22を開放させるとともにシャッタカーテン32のスラット35を開放させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、建物の通気システムに関するものである。
住宅等の建物においては、窓部などの開口部が開放されることにより屋外から建物内空間への通気が行われる。例えば特許文献1には、建物の屋根に天窓が設けられており、室内温度と外気温とに基づいて天窓を開放することにより通気を行わせ、その通気により室内温度を調整する構成が記載されている。この構成では、天窓を開放させることにより、外気温が室内温度より低い場合には室内温度を低下させることができ、外気温が室内温度より高い場合には室内温度を上昇させることができる。つまり、通気により室内温度を調整することができる。
特開2006−349318号公報
しかしながら、通気により調整される室内温度は、室内において実際に人が体感する温度と一致しないことがあると考えられる。例えば、室内温度が一定であっても、通気による空気の流れが室内に生じている場合と空気の流れが室内に生じていない場合とでは体感温度が異なるため、通気により室内温度が調整されていても、人は室内温度の調整が行われていないと感じてしまうことがある。したがって、建物内空間の通気を行う構成に関して改善の余地がある。
本発明は、建物内空間において体感温度を好適に調整し、しかも省エネルギ効果を得ることを主たる目的とする。
上記課題を解決するために、第1の発明は、建物内空間の屋内外を仕切る外壁部に設けられた開口部を開閉する開閉装置と、前記建物内空間にいる人を対象として人体表面温度を検出する表面温度検出手段と、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度に基づいて前記開閉装置の動作制御を行う開閉制御手段とを備えていることを特徴とする。
第1の発明によれば、人の暑さや寒さに対する感覚に合わせて建物内空間の通気状態が制御される。例えば、人体表面温度が人にとって暑さを感じている温度である場合、通気が行われることにより、たとえ建物内空間の実温度が低下しなくても人の暑さを和らげることができる。これは、通気が行われると建物内空間において空気の流れが発生し、その空気の流れによって体感温度が低下しやすくなるためである。しかも、例えばエアコンの冷房運転を行うことなく通気だけによって人に涼しさを感じさせることができるため、省エネルギ効果を得ることができる。また、人体表面温度が人にとって寒さを感じている温度である場合に通気を行わないことにより、人が感じている寒さが増長してしまうことを抑制できる。
以上の結果、建物内空間において体感温度を好適に調整することができ、しかも省エネルギ効果を得ることができる。
第2の発明では、人体表面温度について前記開口部を開放させる通気基準温度を設定する手段を備え、前記開閉制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度が前記通気基準温度より高い場合に前記開閉装置により前記開口部を開放させる。
第2の発明によれば、通気基準温度が適宜設定されることにより、通気による人体表面温度の調整が好適に行われる。例えば、人が暑さや寒さを感じない快適な状態における人体表面温度が通気基準温度の温度として設定されると、人が暑さを感じている場合に通気が行われることになる。したがって、都度の人の暑さの感覚に合わせて通気を適宜行うことができる。
なお、通気基準温度は季節や時間帯、ユーザによる設定値などに基づいて設定されるとよい。
第3の発明では、太陽光の照度を検出する太陽光検出手段を備え、前記開閉制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度に加えて前記太陽光検出手段により検出された太陽光の照度に基づいて前記開閉装置の動作制御を行う。
第3の発明によれば、太陽光が開口部から差し込んでいる場合、人の暑さや寒さに対する感覚だけでなく、太陽光による建物内空間の空気の温まり具合に合わせて通気状態を好適に調整することができる。
第4の発明では、前記開口部には、該開口部から前記建物内空間へ差し込む光を遮るブラインドカーテンを有し、該ブラインドカーテンの遮光状態を調整するブラインド装置が設けられており、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度に基づいて前記ブラインド装置の動作制御を行うブラインド制御手段を備えている。
第4の発明によれば、人体表面温度に合わせて太陽光を建物内空間へ取り込むことが可能となる。例えば、人が寒さを感じている場合に太陽光をブラインドカーテンで遮らずに取り込むことにより、建物内空間の空気を温めて寒さを和らげることができる。また、人が暑さを感じている場合にブラインドカーテンにより太陽光を遮りつつ通気を行うことによりその暑さを和らげることができる。つまり、人が暑さ及び寒さのいずれを感じていてもその感覚を和らげることができる。
なお、太陽光を遮りつつ通気を行うブラインドカーテンの構成としては、複数のスラットが回動可能に連結された構成が挙げられる。この構成においては、スラットの回動角度を調整することにより、スラットにより太陽光を遮りつつスラット間の隙間にて通気を行うことが可能となる。
第5の発明では、人体表面温度について前記ブラインドカーテンを遮光状態に移行させるブラインド基準温度を設定する手段を備え、前記ブラインド制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度が前記ブラインド基準温度より高い場合に前記ブラインドカーテンを遮光状態に移行させる。
第5の発明によれば、ブラインド基準温度が適宜設定されることにより、太陽光による人体表面温度の調整が好適に行われる。例えば、人が暑さや寒さを感じない快適な状態における人体表面温度がブラインド基準温度として設定されると、人が暑さを感じている場合にブラインドカーテンにより太陽光を遮ることができる。ここで、ブラインドカーテンが、遮光状態にある場合に太陽光を遮りつつ通気を可能とする構成であれば、ブラインドカーテンにより太陽光を遮りつつ開閉装置により開口部を開放させて通気を行うことにより、太陽光を遮らずに通気を行う場合に比べて短時間で人に涼しさを感じさせることができる。
第6の発明では、前記ブラインド制御手段は、前記開閉装置により前記開口部が開放されている状態下で、前記太陽光検出手段により検出された太陽光の照度が所定照度以下である場合に、前記ブラインドカーテンを非遮光状態に移行させる。
第6の発明によれば、ブラインドカーテンを非遮光状態に移行させても太陽光により建物内空間の温度が上昇しにくいため、人が暑さを感じている場合にその暑さを通気によって効果的に和らげることができる。
なお、ブラインドカーテンが複数のスラットを開閉可能に連結させることで構成されていれば、スラットを開放させることにより通気を可能としつつ太陽光の取り込みを可能とし、スラットを閉鎖させることにより通気が規制され且つ太陽光の取り込みも規制される。この構成では、ブラインドカーテンを通じて通気を行うにはブラインドカーテンを非遮光状態に移行させる必要があるため、太陽光の照度が所定照度以下である場合にブラインドカーテンを非遮光状態に移行させることが好ましい。
第7の発明では、外気温度を検出する外気温度検出手段を備え、前記開閉制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度に加えて前記外気温度検出手段により検出された外気温度に基づいて前記開閉装置の動作制御を行う。
第7の発明によれば、人体表面温度に加えて外気温度に合わせて通気を行うことにより、建物内空間において空気の流れを発生させるだけでなく建物内空間の実温度を調整することができる。この場合、建物内空間の実温度自体を体感温度となるように調整することが可能であるため、通気だけによって体感温度を調整する場合に比べて、体感温度の調整可能な範囲を拡大することができる。
第8の発明では、前記表面温度検出手段は、人の顔及び手の各表面温度を人体表面温度として検出し、前記開閉制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された顔の表面温度と手の表面温度との温度差が所定値以下であることを実行条件として、前記顔の表面温度及び前記手の表面温度の少なくとも一方に基づいて前記開閉装置の動作制御を行う。
顔や手の表面温度が非接触で検出される場合、人の他の部位や物品を顔や手として表面温度が検出されてしまうおそれがある。この点、第10の発明によれば、顔の表面温度と手の表面温度との温度差が正常範囲である場合、それら表面温度の少なくとも一方に基づいて通気制御が行われる。これに対して、表面温度検出手段により顔及び手以外の部位や物品の表面温度が顔や手の表面温度として検出されてしまった場合、その表面温度検出が適切ではないとして通気制御が行われない。つまり、顔や手の表面温度が正常に検出された場合に限って通気制御が行われる。したがって、建物内空間の体感温度を人の暑さや寒さの感覚に合わせて好適に調整することができる。
本実施形態における建物の居室周辺の概略構成を示す図。 シャッタ装置の正面図。 通気システムの電気的な構成を示すブロック図。 通気システムの空調制御処理を示すフローチャート。 居室内の温度変化をグラフにて示す図。
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は建物10の居室12周辺の概略構成を示す図、図2はシャッタ装置31の正面図である。なお、図1においては、スラット35が開状態にあることを明確に示すためにスラット35を図2におけるスラット35より大きく図示している。
図1に示すように、住宅等の建物10にはリビング等の居室12が建物内空間として設けられており、居室12にはエアコン15が設置されている。エアコン15は屋内空間の温度調整や湿度調整を行う空調装置となっており、例えば居室12の壁面12aに取り付けられている。
居室12において、屋外側の壁面12aを形成する外壁21には開口部としての窓部22が設けられている。窓部22は例えば掃き出し窓となっており、開閉装置としてのサッシ戸装置24により開閉される。サッシ戸装置24は、水平方向に延びるレール部25と、そのレール部25に沿って水平方向にスライド移動する一対のサッシ戸26とを有している。サッシ戸26はガラス板を有するガラス戸となっており、窓部22に対して太陽光が照射された場合、その太陽光はガラス板を透過して居室12側へ差し込む。
一対のサッシ戸26は引き違い式の窓サッシとなっており、それらサッシ戸26は互いに重なる方向へスライド移動することにより窓部22を開放する。サッシ戸26が開状態にある場合、窓部22にはサッシ枠とサッシ戸26とにより囲まれ、且つ屋外空間と居室12とを連通するサッシ側通気部27が形成され、サッシ側通気部27を通じて屋外から居室12への通気が行われる。サッシ側通気部27はサッシ戸26の開放具合に応じてその大きさが変わる。例えばサッシ戸26が全開状態にある場合、サッシ側通気部27の大きさが最大となり、その大きさは一方のサッシ戸26とほぼ同じ大きさとなる。
レール部25には、電動モータ等を有するサッシ戸駆動部29が設けられており、サッシ戸駆動部29が駆動することにより一対のサッシ戸26のうち少なくとも一方が左右いずれかの方向にスライド移動し、サッシ戸駆動部29の駆動に合わせてサッシ戸26の開閉が行われる。
窓部22において、サッシ戸26よりも室内側にはブラインド装置としてのシャッタ装置31が設けられている。シャッタ装置31は、上下方向にスライド移動するシャッタカーテン32と、シャッタカーテン32を巻回した状態で収納するシャッタケース33とを有している。シャッタカーテン32はシャッタケース33から繰り出されることにより降下して窓部22を閉鎖し、シャッタケース33内に巻き取られることにより上昇し、窓部22を開放する。シャッタケース33は横長箱状に形成されており、窓部22の上方に配置されている。
なお、窓部22は、サッシ戸装置24のサッシ戸26及びシャッタ装置31のシャッタカーテン32のいずれかにより閉鎖される構成となっている。
図2に示すように、シャッタカーテン32は、スラット35を複数有するスラット式シャッタカーテンとなっている。各スラット35は水平方向に延びる長尺材となっており、上下に並んでいる。スラット35は遮光性を有しており、上下に隣接する他のスラット35との間には隙間がなく、隙間があったとしてもその隙間は僅かなものとなっている。これによりシャッタカーテン32に対して屋外側の斜め上方や水平方向から太陽光が照射されても、その太陽光がスラット35間の隙間から居室12へ差し込まないようになっている。
シャッタカーテン32において、スラット35は上下の他のスラット35と互いに連結されている。この場合、複数のスラット35が一体的に上下方向へスライド移動することによりシャッタカーテン32が上昇又は下降する。
シャッタケース33にはシャッタカーテン32を巻回するための巻取ドラム37が設けられており、複数のスラット35のうち最上部のスラット35が巻取ドラム37に連結されている。巻取ドラム37には、電動モータ等を有するドラム駆動部38が連結されており、ドラム駆動部38が駆動することにより巻取ドラム37が正逆いずれかの方向に回転し、巻取ドラム37の回転方向によってシャッタカーテン32の巻き取り及び繰り出しのいずれかが行われる。
スラット35は開閉可能な構成となっている。具体的には、スラット35は水平方向に延びる軸部を回動軸として回動する構成となっており、スラット35の下端部が屋外側へ移動するように回動する開動作と、下端部が居室12側へ移動するように回動する閉動作とが可能となっている。
スラット35はガイドレール41に沿って上下方向へスライド移動する構成となっており、ガイドレール41は窓部22の左右両側に配置されている。ガイドレール41にはスラット35を開閉させるための開閉ガイド機構43が設けられている。開閉ガイド機構43はスラット35の軸部に係合する係合リンク部44を有しており、係合リンク部44が動作することによりスラット35が開閉する。
開閉ガイド機構43には、電動モータ等を有するスラット駆動部45が連結されており、スラット駆動部45が駆動することにより係合リンク部44が動作し、係合リンク部44の動作方向によってスラット35の開動作及び閉動作のいずれかが行われる。ここで、シャッタカーテン32が閉状態にあって窓部22が閉鎖されている状態では、各スラット35のそれぞれに係合リンク部44が係合しており、スラット駆動部45が駆動することによりそれらスラット35が一斉に開閉されるようになっている。
図1に示すように、各スラット35が開状態にある場合、隣接するスラット35の間には屋外空間と居室12とを連通するスラット間通気部47が形成される。スラット35に加えてサッシ戸装置24のサッシ戸26が開放されていると、スラット間通気部47サッシ側通気部27を通じて居室12の通気が行われる。この場合、スラット35が太陽光を遮る遮光状態(例えば太陽光に対して垂直な状態)にあれば、居室12には太陽光が取り込まれずに外気だけが取り込まれる。一方、スラット35が太陽光を取り込む採光状態(例えば太陽光に対して平行な状態)にあれば、居室12には太陽光及び外気の両方が取り込まれる。
また、サッシ戸装置24のサッシ戸26が閉鎖状態にある場合、スラット35の状態に関係なく居室12の通気は行われず、スラット35が採光状態にあれば居室12に太陽光が取り込まれる。
建物10においては、居室12等の建物内空間の空調を行う通気システムが構築されており、ここでは通気システムの電気的な構成について図3を参照しつつ説明する。
図3において、開閉制御手段及びブラインド制御手段としての居室サーバ61は、CPUや各種メモリ等からなるマイクロコンピュータを含んで構成されており、記憶部62とタイマ63とを有している。記憶部62は例えば人の生体情報を記憶することが可能であり、タイマ63は例えば人の生体情報に合わせて時間計測を行うことが可能となっている。なお、居室サーバ61は、例えば居室12の壁面12aに取り付けられている。
居室サーバ61には、表面温度検出手段としてのサーモグラフィ55、屋外において外気温度を検出する外気温度センサ64、雨滴を感知することで降雨を検出する降雨センサ65及び太陽光センサ66が接続されており、これらサーモグラフィ55、外気温度センサ64及び降雨センサ65は居室サーバ61に対して検出信号を出力する。サーモグラフィ55は、例えば居室12の天井面12bに取り付けられており、人から放出される赤外線を感知することにより人体表面温度を検出する放射温度計となっている。なお、居室サーバ61は、サーモグラフィ55の検出信号から人体表面温度を取得し、その人体表面温度を生体情報として記憶部62に記憶する。外気温度センサ64及び降雨センサ65は、例えば外壁21の屋外側の面に取り付けられている。太陽光センサ66は、例えば窓部22の屋外側の面に取り付けられており、窓部22に対して照射される太陽光の照度を検出する太陽光検出手段となっている。
また、居室サーバ61には、エアコン15、サッシ戸制御部67及びシャッタ制御部68が接続されている。居室サーバ61は指令信号を出力することによりエアコン15の動作制御を行う。サッシ戸制御部67にはサッシ戸駆動部29が接続されており、サッシ戸制御部67は指令信号を出力することでサッシ戸駆動部29の動作制御を行う。また、シャッタ制御部68には、ドラム駆動部38及びスラット駆動部45が接続されており、シャッタ制御部68は指令信号を出力することでそれらドラム駆動部38、スラット駆動部45の動作制御を行う。
さらに、居室サーバ61にはホームサーバ69が接続されており、ホームサーバ69は居室サーバ61と同様にCPUや各種メモリ等からなるマイクロコンピュータを含んで構成されている。ホームサーバ69には居室サーバ61の他にトイレサーバや風呂サーバが接続されており、ホームサーバ69や他のサーバにより健康管理ネットワークが構築されている。ホームサーバ69や居室サーバ61、他のサーバは、健康管理ネットワークを介して生体情報を共有しており、サーモグラフィ55により検出された生体情報としての人体表面温度の他にも、例えば腕時計に内蔵された生体センサにより検出された生体情報のやり取りを行っている。
なお、居室サーバ61には、居住者に通気システムに関する情報を表示するための操作盤が接続されていてもよい。操作盤は、表示モニタが居住者の視認可能となるように例えば居室12の壁面12aに取り付けられており、ユーザインタフェースとしての役割を果たすことになる。
次に、居室サーバ61によって実行される通気システムの空調制御処理について、図4のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、本制御処理は所定の時間周期で実行される。
図4において、ステップS101では、サーモグラフィ55、外気温度センサ64、降雨センサ65及び太陽光センサ66の各検出信号を取得する。ステップS102では、サーモグラフィ55の検出信号に基づいて人の顔及び手の温度を人体表面温度として算出する。具体的には、サーモグラフィ55の検出信号に基づいて居室12の熱分布図を作成し、熱分布図に基づいて顔認識処理を行う。熱分布図においては人の顔や手が表面温度の高い部分として示されるため、顔から所定の離間距離以内に存在する表面温度の高い部分を手として特定し、それら顔及び手の各表面温度を取得する。
ステップS103では、算出した人体表面温度が正常値であるか否かを判定する。ここでは、顔及び手の各表面温度の温度差を算出するとともにその温度差が所定温度差以上であるか否かを判定し、温度差が所定温度差(例えば3℃)以上である場合、算出エラーとしてそのまま制御処理を終了する。これにより、例えば加熱された鍋やマグカップなどを人が手に持っている場合にそれら鍋やマグカップの温度を手の表面温度として特定してしまうことを回避できる。これは、顔の表面温度と鍋やマグカップなどの温度とでは温度差が異常に大きい値として算出されるためである。したがって、顔及び手の各表面温度の温度差が異常に大きい場合、そのまま本制御処理を終了することにより、シャッタ装置31やサッシ戸装置24などに対して正常ではない制御を行ってしまうことを回避できる。
ステップS104では、居室12の温度調整を行うか否かを判定する。ここでは、人体表面温度が基準表面温度の許容範囲に入っているか否かを判定し、許容範囲に入っていなければ居室12の温度調整を行うとする。例えば、手の表面温度に基づいて判定を行う場合、基準表面温度の許容範囲を34±0.5℃(33.5〜34.5℃の範囲)とし、手の表面温度が許容範囲の上限(34.5℃)より高ければ人が暑さを感じているとして、体感温度を低下させると判定する。一方、手の表面温度が許容範囲の下限(33.5℃)より低ければ人が寒さを感じているとして、体感温度を上昇させると判定する。手の表面温度が基準表面温度の許容範囲内であれば体感温度が人にとって快適であるとして、温度調整を行わないと判定する。
ここで、基準表面温度の許容範囲の上限値が通気基準温度及びブラインド基準温度に相当する。なお、通気基準温度とブラインド基準温度とは異なる値に設定されていてもよい。
ちなみに、顔の表面温度は手の表面温度に比べて温度変化が小さいと考えられ、顔の表面温度が基準表面温度の許容範囲内であっても人は暑さを若干感じていることがある。また、手の表面温度が許容範囲内であってもその人の体格によっては暑さや寒さを感じることがある。したがって、人が暑さや寒さを感じているか否かの判定については、個々の人に対応して個別に判定基準の許容範囲を設定しておいてもよい。また、複数の検出信号からそれぞれ取得した複数の表面温度の平均値を平均表面温度として算出し、その平均表面温度に基づいて判定を行ってもよい。
居室12の温度調整を行わない場合、そのまま本制御処理を終了し、居室12の温度調整を行う場合、ステップS105に進み、降雨センサ65の検出信号に基づいて雨が降っているか否かを判定する。雨が降っていない場合、ステップS106に進み、外気温度センサ64の検出信号に基づいて外気温度を取得し、その外気温度が通気に適しているか否かを判定する。例えば、人が暑さを感じていれば外気温度が所定の基準室内温度より低いか否かを判定し、低ければ外気温度が通気に適していると判定する。一方、人が寒さを感じていれば外気温度が所定の基準室内温度より高いか否かを判定し、高ければ外気温度が通気に適していると判定する。なお、例えば、冬季であれば所定の基準室内温度を20℃にとし、夏季であれば所定の基準室内温度を28℃とする。
居室12の温度調整を行う場合に、雨が降っておらず且つ外気温度が通気に適していれば、ステップS107に進み、通気処理を行う。通気処理ではサッシ戸26を開放させるとともにシャッタ装置31のスラット35を開放させ、屋外空間と居室12との間で通気を行わせる。このとき、人が寒さを感じている場合には、外気により居室12の温度を上昇させ、人に暖かさを感じさせることができる。なお、スラット35が採光状態となるようにスラット角度を調整すれば、太陽光を居室12に取り込むことにより居室12の体感温度を上昇させることができる。
一方、人が暑さを感じている場合には、外気により居室12の温度を低下させる。また、外気により居室12の温度が低下しなくても、通気により居室12内に空気の流れが生じると居室の体感温度が低下する。これにより、人に涼しさを感じさせることができる。なお、通気を行う場合には、スラット35が遮光状態となるようにスラット角度を調整すれば、太陽光が居室12へ取り込まれないため、太陽光によって居室12の体感温度が上昇してしまうことを抑制できる。この場合、太陽光が居室12内へ差し込む場合に比べて短時間で人に涼しさを感じさせることができる。
これに対して、雨が降っている場合(ステップS105がYES判定の場合)や、雨が降っていなくても外気温度が通気に適していない場合(ステップS106がNO判定の場合)は、居室12の通気を行わないとして、ステップS108に進む。これにより、雨が窓部22を通じて居室12へ降り込むことを回避できる。
ステップS108では、居室12に太陽光を取り込むか否かを判定する。ここでは、太陽光センサ66の検出信号に基づいて太陽光の照度や太陽の高度を算出するとともに、太陽光の取り込みが可能であるか否かを判定し、太陽光の取り込みが可能であり且つ人が寒さを感じている場合に太陽光を取り込むとする。また、人が寒さを感じていても太陽光の取り込みが可能ではない場合や、人が寒さを感じていない場合に太陽光を取り込まないとする。
太陽光を取り込む場合、ステップS109に進み、太陽光取り込み処理を行う。太陽光取り込み処理では、サッシ戸26を閉鎖状態のままシャッタ装置31のスラット35を開放させて採光状態に移行させる。これにより、通気を行わずにスラット間通気部47から居室12内に太陽光を取り込む。
一方、通気も行わず太陽光も取り込まない場合、ステップS110に進み、エアコン運転処理を行う。エアコン運転処理では、人が暑さを感じている場合にエアコン15に冷房運転を行わせ、人が寒さを感じている場合にエアコン15に暖房運転を行わせ、居室12に外気及び太陽光を取り込まずに、居室12の温度を人にとって快適な温度に調整する。
続いて、通気システムにより空調制御処理が行われた場合の居室12内の温度変化について、図5を参照しつつ説明する。図5は、居室12内の温度変化を示すタイムチャートであり、(a)に夏季の場合を示し、(b)に冬季の場合を示す。
図5(a)において、夏季の昼間のように、外気温度が基準室内温度(28℃)より高くかつ居室12にいる人の手の表面温度が基準表面温度の許容範囲(33.5〜34.5℃)より高い(人が暑さを感じる)場合、t11〜t12の期間では、サッシ戸26により窓部22を閉鎖させるとともにシャッタカーテン32のスラット35を開放させて遮光状態に移行させ、エアコン15に冷房運転を行わせる。この場合、居室12への外気及び太陽光が取り込まれないため、冷房運転により居室12の体感温度を効率良く低下させることができる。これにより、手の表面温度が低下し、人の暑さを和らげることができる。しかも、スラット35が閉状態ではなく遮光状態とされるため、居室12内を外光により明るくすることができる。
手の表面温度が基準表面温度の許容範囲内まで低下した場合、t12〜t13の期間においては、居室12への外気及び太陽光の取り込みを行わない状態を保持しつつ、エアコン15の冷房運転を停止させる。これにより、省エネルギ効果を得ることができる。
エアコン15の冷房運転停止に伴って手の表面温度が基準表面温度の許容範囲より上昇し、夕方になって外気温度が基準室内温度まで下がった場合、t13〜t14の期間において、サッシ戸26を開放させる。この場合、外気を取り込むことにより居室12の温度が下がるとともに居室12内に空気の流れが生じ、体感温度が低下する。その結果、手の表面温度が下がり、人の暑さを和らげることができる。
t14以降は、夜間になって居室12の温度が上昇しにくくなり、防犯を目的としてサッシ戸26を閉鎖させるとともにシャッタカーテン32のスラット35を閉状態に移行させても、手の表面温度は基準表面温度の許容範囲内にて維持される。
図5(b)において、冬季の昼間のように、外気温度が基準室内温度(20℃)より高く且つ居室12にいる人の手の表面温度が基準表面温度の許容範囲(33.5〜34.5℃)より低い(人が寒さを感じる)場合、t21〜t22の期間では、サッシ戸26を開放させるとともにシャッタカーテン32のスラット35を開放させて採光状態に移行させることにより、居室12への外気及び太陽光の取り込みを行い、居室12の体感温度を上昇させる。これにより、手の表面温度が上昇し、人の寒さを和らげることができる。しかも、エアコン15の暖房運転を行わないため、省エネルギ効果を得ることができる。
手の表面温度が基準表面温度の許容範囲内まで上昇した場合、t22〜t23の期間においては、居室12へ外気及び太陽光を取り込む状態を保持する。
夕方になって外気温度が基準室内温度まで下がり、それに伴って手の表面温度が基準表面温度の許容範囲より低下した場合、t23〜t24の期間において、サッシ戸26を閉鎖させて外気の取り込みを停止するとともにエアコン15に暖房運転を行わせ、シャッタカーテン32のスラット35は開状態にて保持することにより太陽光を居室12に継続して取り込み、居室12の体感温度を上昇させる。これにより、手の表面温度が上昇し、人の寒さを和らげることができる。
t24以降は、夜間の防犯を目的としてシャッタカーテン32のスラット35を閉状態に移行させ、手の表面温度が基準表面温度の許容範囲より低下しなければエアコン15の暖房運転を停止させる。
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
エアコン15やサッシ戸装置24、シャッタ装置31の各動作制御が人の手の表面温度に基づいて行われるため、人が寒さを感じている場合に居室12の体感温度を上昇させることや、人が暑さを感じている場合に居室12の体感温度を低下させることができる。つまり、人の寒さや暑さの感覚に合わせて居室12の空調を行うことができる。しかも、天気や外気温度によってはエアコン15による温度調整を行わなくても、シャッタ装置31及びサッシ戸26装置による通気や太陽光の取り込みによって居室12の体感温度を調整することができる。以上の結果、居室12の体感温度を好適に調整することができ、しかも省エネルギ効果を得ることができる。
人の手の表面温度が基準表面温度の許容範囲より高い場合、外気温度が基準室内温度より低ければサッシ戸26の開放及びシャッタカーテン32のスラット35の開放により通気が行われるため、居室12の体感温度を低下させることができる。つまり、人の感じている暑さを和らげることができる。また、人の手の表面温度が基準表面温度の許容範囲より低い場合、外気温度が基準室内温度より高ければ通気が行われるため、居室12の体感温度を上昇させることができる。つまり、人の感じている寒さを和らげることができる。換言すれば、人が暑さを感じているにもかかわらず温かい外気が居室12に取り込まれることや、人が寒さを感じているにもかかわらず冷たい外気が居室12に取り込まれることがない。
人の手の表面温度が基準表面温度の許容範囲より低い場合、シャッタカーテン32のスラット35の開放により太陽光を居室12に取り込むことが可能となる。したがって、太陽光により居室12の体感温度を上昇させることができる。その結果、人の感じている寒さを効率良く和らげることができる。また、太陽光の取り込みと通気とが両方とも行われている場合、太陽光により暖められた空気を居室12に行き渡らせることが可能となる。したがって、居室12において一部分ではなく全体を対象として体感温度を上昇させることができる。
人の顔や手の表面温度がサーモグラフィ55により検出されるため、例えば人体表面温度を検出する専用装置を人体に取り付ける構成とは異なり、人に煩わしさを感じさせることなく居室サーバ61により顔や手の表面温度を算出することができる。また、顔の表面温度と手の表面温度とを比較することにより、算出エラーがあるか否かを判定するため、人が手で鍋等を持っている場合などにその鍋の温度に合わせてサッシ戸装置24やシャッタ装置31の動作制御が行われてしまうことを回避できる。
窓部22を通じての居室12の通気が行われる場合、サッシ戸26が開放されるとともにシャッタカーテン32のスラット35が開放される。この場合、窓部22はシャッタカーテン32により閉鎖されているため、例えば不審者が窓部22から居室12へ侵入することに対して抑止力を発揮できる。また、シャッタカーテン32において通気が行われるスラット間通気部47はスラット35間の隙間となっているため、不審者がスラット間通気部47から侵入しようとしてもできないようになっている。したがって、窓部22を通じて居室12の通気を行う構成であっても防犯性能の低下を抑制できる。
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。
(1)居室12において外壁21に開口部としての窓部22が複数設けられていてもよい。例えば、居室12において居室空間を挟んで対向する外壁21に窓部22がそれぞれ形成されており、各窓部22にサッシ戸装置24がそれぞれ設けられている構成とする。この例では、居室12の通気を行う場合に、各サッシ戸装置24により各窓部22をそれぞれ開放させる。これにより、各窓部22の一方を通じて外気が居室12に取り込まれるとともに、他方を通じて居室12内の空気が屋外へ放出される。この場合、1つの窓部22だけを通じて居室12の通気が行われる場合に比べて、居室12に対して空気が出入りしやすくなり、ひいては居室12において空気の流れが発生しやすくなる。その結果、通気を開始した後に速やかに人に空気の流れを感じさせることができ、人の体感温度を短時間で調整することができる。
(2)居室サーバ61には、天気情報をインターネットなどから取得可能な通信部が電気的に接続されていてもよい。この場合、居室サーバ61は、外気温度や太陽光の照度などに加えて、通信部から取得した天気予報に基づいてサッシ戸装置24やシャッタ装置31の動作制御を行うことができる。
(3)建物10において、外壁21に設けられた出入口が開口部とされ、出入口を開閉する扉体装置が開閉装置として設けられていてもよい。この場合でも、人体表面温度に合わせて扉体装置の動作制御を行うことにより、居室12の体感温度を好適に調整することができる。
(4)シャッタカーテン32において各スラット35は個別に開閉動作してもよい。この場合、シャッタカーテン32の一部で外気及び太陽光を居室12内に取り込み、他の部分で外気を取り込まず太陽光を遮ることができる。つまり、開放させるスラット35の数を変えることにより居室12に取り込む太陽光の量を調整することができる。
(5)シャッタカーテン32においてスラット35が回動することにより開閉する構成としたが、スラット35がスライド移動することにより開閉する構成としてもよい。例えば、上下に隣接するスラット35のうち一方のスラット35が他方のスラット35と重なる位置へスライド移動する構成とする。この構成でも、スラット35を開放させて外気及び太陽光を居室12内へ取り込むことができる。
(6)窓部22において、シャッタ装置31はサッシ戸26よりも屋外側に設けられていてもよい。
(7)シャッタカーテン32は、上下方向に延びるスラットが左右に並んだ状態で互いに連結されることにより構成されていてもよい。要は、シャッタカーテン32は太陽光など屋外から窓部22に照射される光を遮るブラインドカーテンの機能を有していればよい。
(8)人体表面温度は、接触式の温度センサにより検出されてもよい。例えば、温度センサが腕時計に設けられており、その温度センサと居室サーバ61との無線通信が可能な構成とする。
(9)サッシ戸制御部67及びシャッタ制御部68の少なくとも一方が居室サーバ61に変わって通気システムの空調制御処理を行う構成としてもよい。例えば、サッシ戸制御部67をサッシ戸装置24に関する空調制御処理を行う開閉制御手段とし、シャッタ制御部68をシャッタ装置31に関する空調制御処理を行うブラインド制御手段としてもよい。
10…建物、12…建物内空間としての居室、22…開口部としての窓部、24…開閉装置としてのサッシ戸装置、31…ブラインド装置としてのシャッタ装置、32…ブラインドカーテンとしてのシャッタカーテン、55…表面温度検出手段としてのサーモグラフィ、61…開閉制御手段及びブラインド制御手段としての居室サーバ、64…外気温度検出手段としての外気温度センサ、66…太陽光検出手段としての太陽光センサ。

Claims (8)

  1. 建物内空間の屋内外を仕切る外壁部に設けられた開口部を開閉する開閉装置と、
    前記建物内空間にいる人を対象として人体表面温度を検出する表面温度検出手段と、
    前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度に基づいて前記開閉装置の動作制御を行う開閉制御手段と
    を備えていることを特徴とする建物の通気システム。
  2. 人体表面温度について前記開口部を開放させる通気基準温度を設定する手段を備え、
    前記開閉制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度が前記通気基準温度より高い場合に前記開閉装置により前記開口部を開放させることを特徴とする請求項1に記載の建物の通気システム。
  3. 太陽光の照度を検出する太陽光検出手段を備え、
    前記開閉制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度に加えて前記太陽光検出手段により検出された太陽光の照度に基づいて前記開閉装置の動作制御を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の建物の通気システム。
  4. 前記開口部には、該開口部から前記建物内空間へ差し込む光を遮るブラインドカーテンを有し、該ブラインドカーテンの遮光状態を調整するブラインド装置が設けられており、
    前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度に基づいて前記ブラインド装置の動作制御を行うブラインド制御手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の建物の通気システム。
  5. 人体表面温度について前記ブラインドカーテンを遮光状態に移行させるブラインド基準温度を設定する手段を備え、
    前記ブラインド制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度が前記ブラインド基準温度より高い場合に前記ブラインドカーテンを遮光状態に移行させることを特徴とする請求項4に記載の建物の通気システム。
  6. 前記ブラインド制御手段は、前記開閉装置により前記開口部が開放されている状態下で、前記太陽光検出手段により検出された太陽光の照度が所定照度以下である場合に、前記ブラインドカーテンを非遮光状態に移行させることを特徴とする請求項4又は5に記載の建物の通気システム。
  7. 外気温度を検出する外気温度検出手段を備え、
    前記開閉制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された人体表面温度に加えて前記外気温度検出手段により検出された外気温度に基づいて前記開閉装置の動作制御を行うことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の建物の通気システム。
  8. 前記表面温度検出手段は、人の顔及び手の各表面温度を人体表面温度として検出し、
    前記開閉制御手段は、前記表面温度検出手段により検出された顔の表面温度と手の表面温度との温度差が所定値以下であることを実行条件として、前記顔の表面温度及び前記手の表面温度の少なくとも一方に基づいて前記開閉装置の動作制御を行うことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の建物の通気システム。
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